气缸长L=1m,固定在水平面上,气缸中有横截面积S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度t=27℃,大
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解题思路:对活塞进行受力分析,运用平衡知识解决问题.根据气体状态方程和已知的变化量去计算其它的物理量.

(1)L1=0.4m,P1=P0=1×105PaT1=273+27=300K

设L有足够长,F达最大值时活塞仍在气缸内.

设此时气柱长L2,气体压强P2,活塞受力平衡P2S+F=P0S⇒P2=P0-[F/S]=1×105-[500/0.1]=0.5×105Pa.

根据气态方程(T1=T2) P1SL1=P2SL2

L2=

p1L1

p2=0.8m

∴L2<L 所以不能将活塞拉出

(2)保持F最大值不变,温度升高活塞刚到缸口时 L3=1m,P3=P2

P3L3S

T3=

P1L1S

T1,

T3=

P3L3T1

P1L1=

0.5×105×1×300

1×105×0.4=375K

t3=375-273=102℃

答:(1)温度保持不变,不能将活塞从气缸中拉出.

(2)要使活塞从气缸中拉出,气缸中气体温度至少应102℃.

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程;气体的等容变化和等压变化;封闭气体压强.

考点点评: 能用静力学观点确解决问题.要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.

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